ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям комбинированных летательных аппаратов, способных осуществлять вертикальные взлет и посадку, а также осуществлять горизонтальный полет в самолетном режиме.

Описание предшествующего уровня техники

Известен летательный аппарат с вертикальными взлетом и посадкой, содержащий фюзеляж с силовым каркасом, толкающий воздушный движитель, а также, по меньшей мере, два пилона, на каждом из которых установлен воздушный винт (RU178017 Ш, опуб., 19.03.2018).

Недостатками известного аппарата является малая скорость горизонтального полета вследствие значительного сопротивления крыльев вследствие аэродинамически невыгодной формы из-за отверстий для тяговых винтов. Кроме того, велико сопротивление при горизонтальном полете из-за остающихся снаружи фюзеляжа движителями, несмотря Па некоторое уменьшение их миделя за счет складывания движителя с расположением плоскости вращения движителя вдоль направления полета. Также недостатком является использование одних и тех же движителей как для осуществляющих вертикальной тяги в режиме вертикального взлета, так и в крейсерском режиме, т.к. параметры оптимизированных для этих режимов винтов сильно отличаются. Сущность изобретения

Техническим результатом является улучшение аэродинамического качества аппарата в самолетном режиме за счет укладывания подъемных движителей с пилонами в ниши фюзеляжа, что позволяет еще улучшить получаемый эффект за счет возможности закрытия ниш створками.

Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что летательный аппарат с вертикальными взлетом и посадкой, содержит фюзеляж с силовым каркасом, толкающий или тянущий воздушный движитель, а также, по меньшей мере, два пилона, на каждом из которых установлен воздушный винт, при этом, согласно изобретению, каждый пилон выполнен в виде рычага, один конец которого соединен с силовым каркасом фюзеляжа посредством шарнира с возможностью поворота относительно силового каркаса, а воздушный винт пилона установлен на другом конце рычага, при этом пилон снабжен приводом, изменяющим угловое положение пилона относительно оси его шарнира, причем в фюзеляже выполнена ниша с возможностью размещения в ней пилона вместе воздушным винтом.

Технический результат достигается также тем, что фюзеляж снабжен, по меньшей мере, двумя створками, каждая из которых соединена шарнирно с фюзеляжем с возможностью закрытия ниш, в которые уложены пилоны.

Технический результат достигается также тем, что он может быть снабжен двумя парами пилонов.

Технический результат достигается также тем, что ниша может быть выполнена в виде продольной выемки, расположенной вдоль фюзеляжа, при этом шарниры пилонов установлены внутри выемки у переднего и заднего края выемки по направлению горизонтального полета с возможностью укладывания воздушных винтов в средней части выемки.

Технический результат достигается также тем, что толкающий или тянущий воздушный движитель может быть выполнен импеллерным.

Изобретение поясняется при помощи чертежей. Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан описываемый аппарат на взлетном режиме;

На фиг. 2 - аппарат в крейсерском режиме;

На фиг 3 показаны стадии выпуска пилонов из фюзеляжа.

Описание предпочтительного варианта осуществления

Описываемый летательный аппарат содержит фюзеляж 1 с силовым каркасом (на чертежах не показан), толкающий (или тянущий) воздушный движитель 2, выполненный, например, импеллерным, пилоны 3, на каждом из которых установлен воздушный винт 4. При этом каждый пилон 3 выполнен в виде рычага, один конец которого соединен с силовым каркасом фюзеляжа 1 посредством шарнира 5, а воздушный винт 4 пилона 3 установлен на другом конце рычага. Пилон 3 установлен с возможностью поворота относительно силового каркаса вокруг оси шарнира 5. Пилон 3 снабжен приводом (на чертежах не показан), изменяющим угловое положение пилона 3 относительно оси его шарнира 5. Привод пилона 3 может быть как с электроприводом, так и гидравлическим. В фюзеляже 1 выполнена ниша 6 с возможностью размещения в ней повернутого вокруг оси шарнира 5 пилона 3 вместе с его воздушным винтом 4. Фюзеляж 1 снабжен, по меньшей мере, двумя створками 7, каждая из которых соединена шарнирно с фюзеляжем 1 с возможностью закрытия ниш 6, в которые уложены пилоны 3.

Ниша 6 выполнена в виде продольной выемки, расположенной вдоль фюзеляжа 1, при этом шарниры 5 пилонов 3 установлены внутри выемки у переднего и заднего края выемки по направлению горизонтального полета с возможностью укладывания воздушных винтов 4 в средней части выемки.

Описываемый летательный аппарат используется, в беспилотном исполнении. При взлете аппарата открыты створки 7 ниш 6, из которых выдвигаются пилоны 3 с поворотом вокруг осей шарниров 5 и устанавливаются в крайнем положении примерно перпендикулярно продольной оси фюзеляжа 1 (см. фиг. 3). Плоскость вращения воздушных винтов 4 примерно параллельна поверхности земли, что позволяет взлетать аппарату вертикально. После отрыва от земли включается задний толкающий движитель 2, обеспечивающий набор горизонтальной скорости. После преодоления скорости сваливания, пилоны 3 с воздушными винтами 4 убираются в нишу 6 фюзеляжа 1, после чего створки 7 закрываются, сопрягаясь с фюзеляжем 1 по стыку бесступенчато, образуя обтекаемую внешнюю поверхность. Причем оси шарниров 5, относительно которых поворачивается пилон 3, могут быть расположены наклонно к сторонам горизонта для обеспечения поворота оси вращения воздушного винта 4 из вертикального положения в близкое к горизонтальному. Такой поворот воздушного винта 4 во время поворота пилона 3 при складывании позволяет более компактно расположить пилон 3 с воздушным винтом 4 в нише 6. Далее продолжается горизонтальный полет в самолетном режиме. Ламинарные обводы фюзеляжа 1 обеспечивают максимальное аэродинамическое качество. Отсутствие снаружи фюзеляжа 1 каких-либо элементов вертикального взлета, не задействованных в горизонтальном полете, значительно снижает сопротивление горизонтальному полету аппарата.

При этом снижение сопротивления при горизонтальном полете достигается даже в случае отсутствия закрываемых створок 7, то есть только за счет уборки пилонов 3 в ниши 6.

Наибольший эффект достигается при использовании створок 7, закрывающих ниши 6.

Сущность изобретения заключается в том, что после взлета и набора скорости движители, обеспечивающие вертикальный взлет-посадку убираются в фюзеляж летательного аппарата с получением максимально эффективной аэродинамической схемы самолетного типа. Промышленная применимость

Таким образом, использование описываемого летательного аппарата позволяет увеличить горизонтальную скорость и его дальность полета за счет укладывания подъемных движителей с пилонами в ниши фюзеляжа, а также за счет возможного закрытия ниш створками с образованием при этом бесстыковых обтекаемых наружными поверхностей.

Улучшением характеристик аппарата также способствует оптимизация винтов, так как в данном аппарате есть четкое разделение их функций. Одни винты оптимизированы под вертикальный взлет-посадку, толкающий винт оптимизирован только под крейсерский самолетный режим.